柴油機修后總裝工藝原則及典型零件的安裝

王立國

(東豐縣三合滿族朝鮮族鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心，吉林 東豐 136300)

0 引言

柴油機運行一段時間后，使用性能會降低，故障率增加，要對柴油機進行大修。通過對柴油機零部件采用各種修理手段，基本解決了尺寸誤差、形狀誤差及粗糙度等問題，但整個修理過程并未結(jié)束。柴油機大修后有一道重要的工序，即柴油機的總裝。柴油機的總裝是把符合技術(shù)要求的零件、部件和總成按照一定的工藝順序及原則組裝成為完整的柴油機[1]?？傃b是修理過程中很重要的環(huán)節(jié)，總裝質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響柴油機修理后的技術(shù)性能。在裝配過程中往往會由于很小的疏忽，而造成極為嚴重的后果。因此，總裝時應(yīng)按照一定的順序和嚴格的工藝原則進行，確保裝配精度和技術(shù)要求[2]。

1 柴油機總裝前的準備工作

1)保證裝配清潔度的要求。柴油機裝配質(zhì)量在很大程度上取決于裝配清潔度，因此，裝配必須在清潔的環(huán)境中進行，準備必要的專用工具、量具，保證設(shè)備、工具、工作場地的清潔。仔細檢查和徹底清洗汽缸體、曲軸等零件上各潤滑道、氣道、螺紋孔等處，并用壓縮空氣吹凈，保證其暢通。零件上下不應(yīng)有毛刺、擦傷、積碳和銹蝕等現(xiàn)象。2)準備裝組的零、部件及總成要經(jīng)過檢驗及試驗，必須保證質(zhì)量合格。按規(guī)定配齊全部緊固件(螺栓、螺帽、墊圈)、鎖止件(彈簧墊圈、開口銷、鎖絲、鎖片)等通用配件。凡是一次性使用的零件，如汽缸墊、各種襯墊、螺栓、螺母、鎖片、開口銷、鎖絲等，不可重復使用，要全部更換新件。3)必須明確零件的裝配關(guān)系和要求，掌握過盈配合及間隙配合的技術(shù)標準。當零件的配合關(guān)系不能保證時，會影響柴油機的使用性能，甚至使一些機件受到嚴重損壞，如軸與軸瓦的配合是間隙配合，間隙過大，潤滑油膜不易形成，易發(fā)生異常磨損；間隙過小，易產(chǎn)生干摩擦，造成軸瓦合金熔化脫落。軸承座與座孔的配合屬過盈配合，需要保持一定的過盈量，過盈量過小時，不能保證零件的緊固接合，工作中容易松動或位移；過盈量過大，則在裝配過程中易使零件遭到損傷甚至破裂。

2 柴油機的總裝工藝原則及注意事項

柴油機總裝的步聚，隨柴油機的類型及結(jié)構(gòu)的不同而異，原則上是以汽缸體為裝配的基礎(chǔ)，由內(nèi)到外逐步安裝?？傃b過程中，有些裝配工作在不違反工藝順序(前道工序不影響后道工序)的情況下，可組織平行交叉作業(yè)，這要取決于設(shè)備及人員配備情況。柴油機組裝工藝原則應(yīng)注意以下問題。

1)全部零件及總成都應(yīng)經(jīng)過檢驗，保證質(zhì)量合格。不可互換的零部件(如汽缸體與飛輪殼，活塞連桿組與其對應(yīng)的各缸孔，大小瓦，進排氣門)應(yīng)按原位安裝，不準錯亂；對相互位置記號的零部件(如經(jīng)過平衡試驗的曲軸、飛輪、離合器組以及配氣、點火正時等)必須按方向、部位對準，不得錯亂。2)關(guān)鍵部位的重要間隙必須給予保證，如曲軸主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦之間都應(yīng)有一定的徑向間隙，汽缸與活塞之間的間隙，活塞環(huán)的開口間隙，曲軸的軸向間隙，氣門間隙等。相對運動零件的摩擦表面，在裝配中必須涂以機油，以防止冷磨初期加劇零件的磨損。3)使用襯墊類材料(特別是石棉板、紙板、軟本紙)必須注意其厚度，否則將會影響零部件的相互位置關(guān)系。應(yīng)隨著使用環(huán)境條件不同而采用不同的材料。例如，對防漏水的地方，其襯套多用軟木紙制作；防漏潤滑油的地方，襯墊用軟木紙、橡膠等制作；溫度較高的地方，襯墊用石棉板制作；受壓力(油壓、氣壓)大的地方，如噴油嘴等的襯套用紫銅制作。要求剪制襯墊盡量無接口或接口較少，接口應(yīng)剪成交錯的形式使用。安裝時，可在襯墊兩面涂薄一層潤滑脂或潤滑油。襯墊的孔眼應(yīng)與機件的孔眼相對齊。并且襯墊不得有皺折和斷裂；接口處不得發(fā)生搭疊或留有間隙。4)裝配時應(yīng)盡量采用專用工具，以防損壞零件。裝配靜配合零件，應(yīng)使用壓力機或?qū)Ｓ霉ぞ?、夾具。需要在零件工作面施加壓力或錘擊時，必須墊以木塊、軟金屬或用銅錘，防止損傷零件。5)柴油機上重要的螺栓、螺母(如主軸承螺栓、連桿螺栓、汽缸蓋螺栓等)，緊定時必須按規(guī)定的扭緊力矩分次擰緊，并在擰緊后螺桿應(yīng)高出螺母1～3牙。當查不到螺栓和螺母的扭緊力矩時，多螺栓連接的零件，應(yīng)從零件中央開始向四周對稱、交錯、均勻地分數(shù)次擰緊，避免零件受力不均而造成翹曲變形，甚至破裂。同一零件上的螺栓，扭緊力矩應(yīng)基本相等。6)裝配過程中，嚴格檢查各運動件之間有無運動不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，并檢查相互配合的正確程度。7)配合件裝配間隙調(diào)整需注意事項：①凡是應(yīng)成對更換的零配件，而不成對更換，其裝配間隙是難以達到要求的，其調(diào)整收效也是極小的。②拆裝更換零件時，舊的墊片或墊圈先不要丟棄或損壞，有時用舊的墊片或墊圈比新更換的墊片或墊圈更合適，這是因為新買的配件往往不比原裝零件質(zhì)量好。③裝配零件時，其安裝方向、角度等不能裝錯，否則，調(diào)整是徒勞無益的。④調(diào)整時，必須注意到該機構(gòu)或裝置調(diào)隙的有關(guān)前提條件。例如，調(diào)整減壓機構(gòu)有兩個前提條件。一是柴油機配氣定時必須準確，即正時齒輪的裝配記號應(yīng)對正；二是活塞必須置于壓縮上止點，即氣門處于關(guān)閉位置。因此，調(diào)整減壓機構(gòu)應(yīng)該是在調(diào)整氣門間隙之后接著進行。

3 典型零件的裝配

3.1 活塞環(huán)的安裝

3.1.1 安裝活塞環(huán)的基本要求

活塞環(huán)要一組同時更換，安裝前應(yīng)仔細檢查活塞、缸套、活塞環(huán)等相關(guān)部件的精度。安裝活塞環(huán)最好使用專用工具，如活塞環(huán)專用安裝卡鉗、錐度套等，以避免活塞環(huán)過度張大而斷裂、變形；活塞環(huán)安裝前嚴禁任意張大、閉合、扭曲。安裝時把活塞環(huán)依次從第一道環(huán)槽往下安裝，并注意將有倒角或打有“上”字標記的環(huán)朝活塞頂部安裝，這是為了保護汽缸內(nèi)壁的潤滑油膜。安裝時注意活塞環(huán)的開口方向，相臨的兩道環(huán)開口應(yīng)該錯開120°。還要注意各道環(huán)(包括油環(huán))不能布置在與活塞銷軸線呈±45°的范圍內(nèi)。因為活塞銷兩端的這一范圍是凹進去的，儲存的機油較多，容易從環(huán)口向上竄入燃燒室。安裝完畢后，用手輕輕旋轉(zhuǎn)活塞環(huán)，應(yīng)平滑無卡滯現(xiàn)象。

3.1.2 汽缸套磨損后活塞環(huán)的裝配

活塞環(huán)是磨損最快的零件，其磨損失效速度是汽缸套達到磨損極限速度的2～3倍，即活塞環(huán)更換了2～3次汽缸套才更換一次。因此，在保養(yǎng)或檢修時，若汽缸套磨損較輕，圓度和圓柱度仍在允許磨損范圍內(nèi)，則無需更換汽缸套，可以通過更換或加大活塞環(huán)來恢復活塞環(huán)與汽缸套的配合關(guān)系，從而提高柴油機汽缸的壓縮壓力。安裝活塞環(huán)時，除了遵守活塞環(huán)安裝基本工藝規(guī)范，如檢查和修整活塞環(huán)的端隙、側(cè)隙和背隙、彈力和漏光度均應(yīng)符合技術(shù)要求之外，還要做好以下幾點工作。

1)檢查汽缸套的磨損程度，確定選配加大活塞環(huán)的尺寸。無條件的，可用簡易方法，準備一道標準的(沒使用、無磨損)活塞環(huán)，先把缸套和環(huán)擦干凈，把環(huán)平置在缸套內(nèi)，用活塞頂部推平活塞環(huán)至缸套磨損的最大位置(即靠近磨損臺階處)，用塞尺測量，如端間隙超過磨損極限(S195型柴油機活塞環(huán)端隙超過1.5 mm)，說明換用原來標準的活塞環(huán)已不能滿足使用要求，應(yīng)換用比原尺寸加大一級的活塞環(huán)(如加大0.25 mm的環(huán))，以保證活塞環(huán)的端間隙和彈力，從而使環(huán)與缸壁貼合良好，以防機油竄燒和汽缸漏氣。2)用刮刀削去汽缸套上部未磨損的部分(臺階部分)。汽缸套磨損不均上部出現(xiàn)臺階時，可用刮刀進行刮削。刮削前先將缸體橫臥，以防刮削時落下來的鐵屑掉入曲軸箱，應(yīng)一邊刮，一邊擦去鐵屑。刮削的刮刀要鋒利，雙手用力要平衡，以手腕運動均勻刮削，應(yīng)從里面下刀向外刮，并沿著缸套內(nèi)圓周從上往下刮，以免刮傷缸壁表面。缸口修刮平正，消除其臺階后，再用0號、00號砂紙沾上少許機油將缸口處的粗糙痕跡磨光。若不刮去缸套上部未磨損的部分，加大尺寸的活塞環(huán)無法平置在缸套內(nèi)，端間隙就無法測量與修整，活塞連桿組無法向汽缸內(nèi)安裝。還有在工作時，有可能引起活塞環(huán)撞擊缸口臺階，造成環(huán)被撞斷或環(huán)槽堤破損。3)以每道活塞環(huán)的汽缸位置為基準，銼修出各道環(huán)的端間隙。千萬不要以缸套上部磨損的最大位置為基準確定各道環(huán)的端間隙，否則，由于缸套下部磨損較輕，活塞運動到下止點時環(huán)會因無端間隙而卡死在缸套內(nèi)。4)需要注意的是當把汽缸套上部未磨損部位刮削到所需加大活塞環(huán)的安裝尺寸之后，汽缸的工作容積就會擴大，壓縮比也相應(yīng)變小，還有可能使輸出功率降低。因此，為了保持汽缸的工作容積和壓縮比不改變，也可以將汽缸套下端口部位鏜削或刮削，這樣，需要裝上加大活塞環(huán)的活塞連桿組就得從汽缸套下部裝入。

3.2 飛輪殼的安裝

1)把汽缸體倒放在工作臺上，將凸輪軸端孔堵蓋、水套邊蓋(或水套堵蓋)、主油道螺塞等粘以密封膠(或油漆)裝回。2)裝飛輪殼(飛輪殼不許互換，否則影響正時，甚至還會影響后端變速器的安裝)。3)裝上飛輪殼后，應(yīng)檢查殼孔(即殼后端的變速器第一軸軸承蓋凸緣座孔)的同心度和端面垂直度。即用專用工具測量殼孔對曲軸中心線的徑向跳動，若其值大于0.40 mm，應(yīng)鑲套、搪孔修復；若徑向跳動量較小(在0.125～0.40 mm時)，可移動飛輪殼進行調(diào)整，直至徑向跳動量小于0.125 mm為止。飛輪殼端面應(yīng)與曲軸中心線相垂直，傾斜度大于0.20 mm的，應(yīng)在殼與汽缸體之間加墊調(diào)整。

3.3 曲軸安裝

1)安裝曲軸之前，先將止推墊圈及正時齒輪裝于曲軸前軸頸，止推墊圈的兩合金面應(yīng)相背，然后按照裝配記號組合軸與飛輪。2)組合飛輪與曲軸。對正裝配記號并按規(guī)定扭力矩組合飛輪和曲軸，同時應(yīng)使飛輪上黃油嘴孔正對曲軸后端凸緣上的油孔。裝復后，按規(guī)定的扭力將連接螺栓交叉均勻地擰緊，并應(yīng)檢查飛輪的偏搖度，用千分表在飛輪半徑150 mm處測量，表針擺差不得超過0.15 mm，否則應(yīng)加墊調(diào)整，不允許用機械加工的方法調(diào)整。3)將主軸瓦按記號安放入各軸承座(蓋)內(nèi)，油孔應(yīng)對準。在后軸承座兩側(cè)接縫的槽內(nèi)裝上適當?shù)拿芊馓盍?石棉盤根或石棉繩)，并使之高出缸體平面1 mm左右。4)在各道軸承上涂機油后，裝上曲軸和軸承蓋(注意，有軸承調(diào)整墊的不要忘記安裝)。5)按規(guī)定扭力矩依次擰緊主軸承螺栓，并檢查軸承的間隙。檢查的方法是從缸體中間向兩頭對稱地逐道擰緊，每緊一道轉(zhuǎn)動一次曲軸，以轉(zhuǎn)動曲軸力量的大小判斷其松緊程度。若阻力顯著增加或轉(zhuǎn)不動時，應(yīng)查明原因予以排除。軸承全部擰緊后，用雙手扳曲柄，曲軸應(yīng)能轉(zhuǎn)動。然后，檢查曲軸軸向間隙。用撬棒向后端撬動曲軸，用厚薄規(guī)插入第一主軸承與后止推墊圈處進行檢查。軸向間隙應(yīng)符合規(guī)定，否則需更換不同厚度的止推墊圈加以調(diào)整。

為防止曲軸油封漏油，應(yīng)嚴格控制曲軸后軸頸與軸承間的配合間隙，且后軸承承載面積(結(jié)合面積)不應(yīng)少于85%；安裝油封時，注意與曲軸的同軸度，防止漏油；油封松緊度應(yīng)適當，過松會漏油，過緊會使軸頸摩擦發(fā)熱，嚴重時會燒毀軸承。

3.4 噴油器的安裝

1)清除汽缸蓋中噴油器銅套座上的所有積碳。不得用任何金屬去刮噴油器的銅套座，可以用一端包有干凈布的木棒來清理銅套座端部。2)用清潔的柴油機潤滑油來潤滑O形圈。3)將噴油器裝入孔中，用手導引噴油器與孔對準應(yīng)順利插入無阻滯。4)將一個干凈的鈍器放在噴油器體上并將其用力一推使噴油器落座。當噴油嘴頭在銅套中座合時，應(yīng)聽到并感到“啪”的一聲。不要使用木錘柄或類似的工具安裝噴油器，因為手柄上的灰塵或碎屑可能落入汽缸內(nèi)。

3.5 連接件的安裝

螺栓、螺帽的鎖止件，即彈簧墊圈、開口銷、鎖絲、鎖片的安裝技術(shù)要點。

1)彈簧墊圈。應(yīng)用最廣泛，一般外部普通螺絲的鎖緊零件。墊圈的孔徑應(yīng)與螺桿直徑相適應(yīng)；其開口錯開的總厚度應(yīng)為墊圈厚度的1.5～2倍，失去彈性的禁止使用。擰緊后開口處留有間隙，一般不大于墊圈厚度的1/2。2)開口銷。用于較重要的傳動件上的螺母(帶槽螺母)鎖定。銷的直徑要與螺帽銷孔孔徑相適應(yīng)。插入后，尾部劈開分別壓彎在螺栓的末端和螺帽側(cè)面上。如果銷孔不能對位，則將螺帽擰緊少許調(diào)整；若螺帽已不能再緊擰，可調(diào)換螺帽予以調(diào)整，或更換不同厚度的平墊調(diào)整。3)鎖緊墊片。多用于重要傳動件(如飛輪)的螺栓、螺帽的緊定。用1～2.5 mm厚的軟鋼板制成，原則上不能減薄，必要時可以加厚，但加厚不應(yīng)超過0.5 mm。裝配時，墊片翻折處不得有裂紋，靠合要可靠。4)鎖絲。多用于重要傳動件上對螺栓(頭部有孔跟)的鎖定。應(yīng)選用符合螺栓頭孔眼直徑的軟鐵絲作為鎖絲。用鎖絲鎖緊時，應(yīng)以螺栓松脫轉(zhuǎn)動時反而被鎖絲拉緊為原則進行穿繞，最后將鎖絲兩端頭緊緊扭合。

4 結(jié)語

柴油機總裝質(zhì)量的好壞很大程度上決定了柴油機的修理質(zhì)量，即使是合格的零件如果不按裝配工藝要求去安裝也不能達到產(chǎn)品原有的性能。因此，在農(nóng)機維修中必須重視柴油機大修后的總裝工作。